雙相情感障礙(bipolar disorder, BD)指臨床上既有躁狂或輕躁狂發(fā)作，又有抑郁發(fā)作的一類心境障礙，其關(guān)鍵特征是極端的心境波動(dòng)，從躁狂的高峰跌到重度抑郁的低谷，但除了上述情緒癥狀外，患者同樣可能出現(xiàn)包括學(xué)習(xí)、記憶和執(zhí)行功能缺陷等認(rèn)知障礙。

傳統(tǒng)治療手段在療效和副作用方面存在局限。非侵入性神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，如經(jīng)顱交流電刺激(tACS)和重復(fù)經(jīng)顱磁刺激(rTMS)，雖展現(xiàn)出改善認(rèn)知的潛力，但仍面臨個(gè)體差異導(dǎo)致的電流分布不均、刺激位點(diǎn)定位不精準(zhǔn)及療效不一致等挑戰(zhàn)。

針對(duì)現(xiàn)有不足，本研究提出了一種多模態(tài)神經(jīng)調(diào)控方案(multimodal neurostimulation, MNS)。并通過雙盲隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，驗(yàn)證該方案在改善BD患者認(rèn)知功能方面的臨床價(jià)值。

方法

多模態(tài)神經(jīng)調(diào)控方案(MNS方案)：

該方案是一種結(jié)合了個(gè)體化tACS和神經(jīng)導(dǎo)航下 rTMS 的順序刺激方法 。

個(gè)體化 tACS 干預(yù)頻率為 40 Hz，持續(xù) 30 分鐘 。tACS 結(jié)束后緊接著進(jìn)行 rTMS 。

該方案利用個(gè)體化彌散張量成像(DTI)數(shù)據(jù)精確識(shí)別背外側(cè)前額葉皮層(DLPFC)與背側(cè)前扣帶回(dACC)之間的纖維束，并選擇結(jié)構(gòu)連接強(qiáng)度最高點(diǎn)作為刺激位點(diǎn) 。

MNS方案示意圖

實(shí)施方案：

tACS：40 Hz，30 分鐘，起始和結(jié)束各有 30 秒的電流緩升/緩降過程 。

rTMS：tACS 結(jié)束后立即進(jìn)行，刺激頻率 10 Hz，強(qiáng)度為 100%RMT，刺激5s，間歇15s，總脈沖數(shù)為 3000 。

治療周期：每位患者接受為期 3 周（每周 5 天，共 15 次）的順序治療 。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)：

隨機(jī)、雙盲、對(duì)照臨床試驗(yàn) 。

BD 患者被隨機(jī)分配到四組 ：

臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)和干預(yù)方案

被試：

總計(jì)100名 14-45 歲、處于穩(wěn)定期且伴有認(rèn)知障礙的 II 型雙相情感障礙患者 。

入組標(biāo)準(zhǔn)：臨床緩解至少 3 個(gè)月（楊氏躁狂評(píng)定量表(YMRS) ≤ 6，17 項(xiàng)漢密爾頓抑郁評(píng)定量表(HAMD-17) ≤ 7）、認(rèn)知障礙自評(píng)量表(PDQ)得分 ≥ 17 。

結(jié)果

認(rèn)知功能

臨床干預(yù)結(jié)果

經(jīng)過3周治療后，A 組在識(shí)別任務(wù)(Spotter CRT)、連線測(cè)驗(yàn)(TMT)和數(shù)字符號(hào)替換測(cè)驗(yàn)(DSST)的得分改善顯著優(yōu)于其他各組。

靜息態(tài)功能磁共振分析

基于 fALFF 分析的大腦顯著簇的空間分布

僅 A 組在左側(cè)額下回的分?jǐn)?shù)低頻振幅(fALFF)值顯著增加，而其他三組在治療前后未見顯著的區(qū)域腦活動(dòng)改變，表明tACS 和 rTMS 的聯(lián)合干預(yù)具有局部神經(jīng)效應(yīng)。

結(jié)論

MNS方案對(duì)BD患者具有臨床療效

這是首個(gè)基于 DTI 引導(dǎo)的多模態(tài)神經(jīng)調(diào)控方案在改善處于穩(wěn)定期 BD 患者認(rèn)知功能方面療效的雙盲隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)，MNS 方案在改善患者注意力、處理速度和執(zhí)行功能方面顯著優(yōu)于單模式刺激或偽刺激。

MNS方案的療效歸因

tACS 通過調(diào)節(jié)節(jié)律性腦活動(dòng)來增強(qiáng)皮層興奮性，而之后的 rTMS 則可能利用 tACS 產(chǎn)生的“啟動(dòng)效應(yīng)”，從而更有效地誘導(dǎo)長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)效應(yīng)。

利用 DTI 確定 DLPFC 與 dACC 之間白質(zhì)結(jié)構(gòu)連接最強(qiáng)處來精確定位。白質(zhì)纖維束作為物理信號(hào)傳輸?shù)妮d體，為電磁刺激提供了更穩(wěn)定的傳播路徑，提高了刺激靶向性。

BD 患者普遍存在 γ 頻段振蕩異常，這與認(rèn)知缺陷密切相關(guān)。通過40Hz tACS的外部頻率夾帶使患者失調(diào)的內(nèi)在腦節(jié)律同步化，這種節(jié)律重塑可能促進(jìn)了PFC內(nèi)部及PFC-ACC回路的信息交換，從而改善了認(rèn)知表現(xiàn)。

額下回是認(rèn)知控制、反應(yīng)抑制和情緒調(diào)節(jié)的核心腦區(qū)且 BD 患者表現(xiàn)出該區(qū)域的功能減退。經(jīng)MNS方案干預(yù)后，患者的認(rèn)知功能提升與左側(cè)額下回活動(dòng)的增加相一致，提示該區(qū)域可能是 MNS 方案發(fā)揮治療作用的關(guān)鍵靶點(diǎn)。

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參考文獻(xiàn)：

Wang, M., Zhou, H., Zhang, X., Chen, Q., Tong, Q., Han, Q., ... & Hu, S. (2025). Alleviating cognitive impairments in bipolar disorder with a novel DTI-guided multimodal neurostimulation protocol: a double-blind randomized controlled trial. BMC medicine, 23(1), 334.